【操作系统原理】07-存储管理之内存分配与回收

早期计算机编程并不需要过多的存储管理
随着计算机和程序越来越复杂，存储管理成为必要

◆ 确保计算机有足够的内存处理数据
◆ 确保程序可以从可用内存中获取一部分内存使用
◆ 确保程序可以归还使用后的内存以供其他程序使用

一、内存分配的过程

单一连续分配

◆ 单一连续分配是最简单的内存分配方式
◆ 只能在单用户、单进程的操作系统中使用

固定分区分配

◆ 固定分区分配是支持多道程序的最简单存储分配方式
◆ 内存空间被划分为若干固定大小的区域
◆ 每个分区只提供给一个程序使用，互不干扰

动态分区分配

◆ 根据进程实际需要，动态分配内存空间
◆ 相关数据结构、分配算法

1.动态分区空闲链数据结构

2.动态分区分配算法

- 首次适应算法(FF算法)

◆ 分配内存时从开始顺序查找适合内存区
◆ 若没有合适的空闲区，则该次分配失败
◆ 每次从头部开始，使得头部地址空间不断被划分

- 最佳适应算法(BF算法)

◆ 最佳适应算法要求空闲区链表按照容量大小排序
◆ 遍历空闲区链表找到最佳合适空闲区

- 快速适应算法(QF算法)

◆ 快速适应算法要求有多个空闲区链表
◆ 每个空闲区链表存储一种容量的空闲区

二、内存回收的过程

◆ 不需要新建空闲链表节点
◆ 只需要把空闲区1的容量增大为空闲区即可

◆ 将回收区与空闲区合并
◆ 新的空闲区使用回收区的地址

◆ 将空闲区1、空闲区2和回收区合并
◆ 新的空闲区使用空闲区1的地址

◆ 为回收区创建新的空闲节点
◆ 插入到相应的空闲区链表中去